高速公路隧道綜合環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)

1、高速公路隧道綜合環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)技術解決方案1、系統(tǒng)建設背景隨著我國高速公路建設里程的增長，隧道占新建設高速公路里程的比例越來越大。隧道在空間上呈封閉帶狀分布的結構特征，給行車環(huán)境帶來了一系列變化，往往構成高速公路交通事故的多發(fā)區(qū)，并且極易引發(fā)二次交通事故，引起高速公路堵塞，造成重大經濟損失。隧道安全運營問題顯得越來越突出，隧道內環(huán)境監(jiān) 測與控制成為保證高速公路隧道安全及安全運行的重要手段。由于隧道是公路的特殊構造物，在空間上的限制而使隧道內的環(huán)境狀況比較復雜，由于行駛車輛排放出的氣態(tài)及游離固態(tài)微粒混合成的有害廢氣和車輛攜帶的塵土及卷起的塵埃，因隧道內空間的限制，往往不能很快擴散、消失，導致在隧道

2、內的空氣質量極差；由于山體豐富的淅瀝水和洞內外溫差的作用，而使隧道內常常處于很潮濕的環(huán)境中，在洞內容易出現(xiàn)積水；由于隧道內交通繁忙，加上環(huán)境惡劣和空間場地的限制，而使設備的日常維護、故障檢修工作困難、勞動強度大而效果較差，經常出現(xiàn)隧道內燈光設施損壞，而檢修人員只有到現(xiàn)場巡查時 才會發(fā)現(xiàn)，而這些因素就是導致交通事故發(fā)生的根本性原因。綜上所述，從公路隧道本身具有的特殊性，對隧道內的有害氣體、溫濕度、能見度，積水情況進行監(jiān)測，公路運行部門及時掌握隧道內的綜合環(huán)境情況，可以進行有效地進行交通控制和疏導，從而可減少交通事故的發(fā)生， 減少人員生 命及財產的損失。2、系統(tǒng)建設目標本系統(tǒng)主要建設對隧道內的綜合

3、環(huán)境監(jiān)測與控制，主要實現(xiàn)以下幾個方面：（）通過在隧道內安裝溫濕度傳感器、光線感應器、以及積水監(jiān)測儀來對環(huán)境進行監(jiān)測，主要包括對有害氣體、能見度、風速、水位、煙霧、明火、含氧 量等進行實時監(jiān)測；（）對前端監(jiān)測的數(shù)據進行分析，當發(fā)現(xiàn)有異常時，自動給出報警提示，并能判斷到當積水超限時排水磊是否工作，當發(fā)現(xiàn)隧道內有害氣體超標時，自動 啟動和控制通風系統(tǒng)進行及時換氣；（）通過建立監(jiān)控中心，及時地掌握各個公路隧道內的環(huán)境情況及各控制設施的運行狀態(tài)。集中化管理道路報警信息，實現(xiàn)對報警的統(tǒng)計和分析，實現(xiàn)環(huán) 境異常與其它控制的設施的聯(lián)動控制。3、系統(tǒng)總體設計高速公路隧道綜合環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)用于對公路隧道內環(huán)境進行監(jiān)

4、測，可以實現(xiàn)隧道內的風速、能見度、含氧量等進行實時監(jiān)測，通過將這些采集的數(shù)據進行分析和處理，能為減少交通事故的發(fā)生提供安全保障。系統(tǒng)在整體上由前端采集系統(tǒng)、通信傳輸系統(tǒng)和監(jiān)控中心系統(tǒng)三大部分組成，其組成結構如下圖所示：3.1 前端采集與控制3.1.1采集本系統(tǒng)主要采集以下數(shù)據： 、 有害氣體通過在隧道內安裝在害氣體傳感器，一般安裝在隧道洞壁上，每隔500m安裝一只傳感器，傳感器通過網絡進行數(shù)據傳輸。、 含氧量通過在隧道中間安裝含氧量探測儀，實時掌握隧道內的空氣情況，為駕駛人 員安全駕駛提供保障。、 積水通過在隧道內安裝積水測試儀，及時掌握隧道內是否由于天氣原因導致隧道內有嚴重積水等現(xiàn)象，通過積

5、水探測儀與排水系統(tǒng)進行聯(lián)動控制，可實現(xiàn)當積水 超過指定標準時，排水系統(tǒng)自動開始啟動排水泵進行排水處理。、 煙霧、明火在隧道內發(fā)生火災會導致迅速的有害氣體增加，再加上汽車尾氣等，在隧道內氣溫也會快速升溫，在短時間內可能會造成爆炸。監(jiān)測隧道內是否有煙霧、明火等顯得非常重要。通過煙霧傳感器報警后與消防系統(tǒng)及通風系統(tǒng)聯(lián)動后，可以 快速地滅火處理及改善隧道內的空氣質量。3.1.2控制通過在隧道內安裝光線傳感器感應隧道內的光照情況，根據每個位置的不同，所測量的光照度也不同，系統(tǒng)根據每個位置的能見度情況，自動調整每個照 明燈的光線，從而來滿足隧道內的光照滿足標準。通過煙霧探測器實時監(jiān)測隧道內是否發(fā)生火災，當有發(fā)現(xiàn)有火災發(fā)生時，根據煙霧濃度自動開啟消防系統(tǒng)以及通風系統(tǒng)，通過消防噴淋系統(tǒng)進行及時滅火；通風系統(tǒng)會在隧道內有害氣體濃度超標，含氧量過少時自動開啟通風系統(tǒng)， 進行排氣換風處理，從而來保證隧道內的空氣能滿足要求。3.2 數(shù)據傳輸在隧道內安裝傳感器，需要將采集的數(shù)據傳送到監(jiān)控中心，而隧道內由于處于山中，沒有信號覆蓋，導致公路運行人員不能及時了解到隧道內的環(huán)境及設備的狀態(tài)。通過在隧道內增加節(jié)點，利用無線網絡將采集的數(shù)據傳輸?shù)剿淼蓝纯?，再由安裝在隧道口的傳輸設備將數(shù)據傳回到監(jiān)控中心。監(jiān) 控中心就能及時了解到隧道內的環(huán)境情況。3.3 監(jiān)控中心監(jiān)控